材料加工
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材料加工一系列的操作,把工业材料从原材料状态为完成部分或产品。工业原料被定义为那些用于制造“硬”商品,或多或少的耐用的机器和设备等工业和生产消费者,与一次性“软”商品,如化工、食品、制药、和服装。
材料加工手工一样古老的文明。机械化开始工业革命18世纪和19世纪初形成的基本的机器,塑造,和削减开发,主要是在英国。从那时起,材料加工方法、技术和机械的种类和数量也有所增长。
的循环制造业过程,将材料转化为零部件和产品原材料都是提取后立即开始矿物质从基本的化学物质或天然物质。金属原材料通常产生在两个步骤。首先,原油处理矿石增加所需的浓度金属;这就是所谓的选矿。典型的选矿流程包括粉碎、焙烧、磁性分离,浮选,浸出。第二,额外的流程等冶炼和合金被用于生产的金属制成最终组装成一个产品的零件。
在的情况下陶瓷材料,自然粘土混合和混合各种硅酸盐生产原料。塑料树脂是由化学方法在粉,颗粒,腻子,或液体形式。合成橡胶也由化学技术,生产,因为是自然的橡胶等形式,在板、挡板绉,泡沫制作成完成的部分。
将原材料转化为成品使用的流程执行的一个或两个两个主要功能:第一,它们形成材料成所需的形状,第二,他们改变或改善材料的性能。
形成和形成过程可分为两个主要types-those表现在材料上液态这些表现在固体材料或塑料。加工的材料在液态形式通常被称为铸造当它涉及到金属,玻璃和陶瓷;叫做成型时应用于塑料等非金属材料。大多数铸造和成型过程包括四个主要步骤:(1)做一个准确的模式的一部分,(2)制作模具从模式,(3)将液体引入到模具,和(4)移除硬模具的一部分。有时需要完成操作。
材料在他们的固态形成成所需的形状由施力或压力。要处理的材料可以在一个相对困难和稳定条件和在酒吧,等形式,颗粒,或粉,也可以是在一个柔软的塑料,或puttylike形式。固体材料可以形成热或冷。加工金属的固态可分为两个主要阶段:第一,原材料大锭或形式坯料是热加工,通常通过滚动,锻造,或挤压成更小的形状和大小;第二,这些形状加工成最终的零件和产品由一个或多个规模较小热或冷成形过程。
材料是形成之后,它通常是进一步改变。在材料加工,“删除”的过程,消除了部分一块或身体的材料来实现所需的形状。虽然去除过程应用于大多数类型的材料,他们是最广泛使用的金属材料。材料可以从工件的机械或删除nonmechanical的意思。
有很多金属切削过程。在几乎所有的加工包括迫使刀具对材料形状的。的工具,比物质减少,消除了不必要的物质形式的芯片。因此,加工的元素是一个切割设备,控股和定位工件的一种方式,通常是一个润滑剂(或切削油)。有四种基本non-cutting去除过程:(1)化学研磨金属被金属化学溶液的腐蚀反应;尽管通常应用于金属,也可以用于塑料和玻璃。(2)电解加工使用金属的原则电镀相反,随着工件,而不是被电镀过程,建立了以一种受控制的方式是吃的行动电流。(3)电火花加工由高能和研磨侵蚀或削减金属火花或电排放。和(4)激光加工削减金属或与强烈的耐火材料光从一个激光。
另一个进一步变更可能是“加入”,永久的过程中,有时只是暂时,焊接或附加材料。这包括使用的任期焊接,钎焊,焊接,胶粘剂和化学成键。在大多数加入流程,两块材料之间的债券是由应用程序的一个或一个相结合的三种能量:热,化学,或机械。成键或填充材料,相同或不同的材料被加入,可能会或可能不会被使用。
材料的特性可以进一步改变热或冷治疗,机械操作,以及某些形式的辐射。属性修改所带来的通常是改变材料的微观结构。这两种热处理,涉及温度高于室温,冷处理,涉及温度低于室温,都包括在这一类。热处理是一个过程,材料的温度升高或降低,改变原始材料的属性。大多数thermal-treating过程是基于时间-温度循环,包括三个步骤:加热、控股在温度和冷却。虽然有些热疗法适用于大多数家庭的材料,他们是最广泛使用的金属。
最后,“完成”过程可以用来修改材料的表面为了保护材料恶化通过腐蚀、氧化、机械磨损或变形;提供特殊的表面反射率等特点,导电性绝缘或轴承性能;或给材料特殊的装饰效果。有两大类的完成过程,这些在涂料,通常不同的材料,应用于表面和材料的表面是由化学作用改变,热或机械力。第一组包括金属涂层,如电镀;有机加工,如绘画;和瓷上釉药。